BR112013008739B1

BR112013008739B1 - processo de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica tridimensional por tecelagem, processo de realização de uma peça maciça, e, estrutura fibrosa metálica

Info

Publication number: BR112013008739B1
Application number: BR112013008739-0A
Authority: BR
Inventors: Thierry Godon; Bruno Dambrine; Alain Perroux
Original assignee: Snecma
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2020-07-07
Also published as: US9605364B2; FR2965824B1; CN103154343A; CA2813887C; RU2013120969A; WO2012049414A2; CA2813887A1; US20130186507A1; EP2627809B1; CN103154343B; RU2588842C2; WO2012049414A3; BR112013008739A2; FR2965824A1; EP2627809A2

Abstract

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA ESTRUTURA FIBROSA METÁLICA TRIDIMENSIONAL POR TECELAGEM, PROCESSO DE REALIZAÇÃO DE UMA PEÇA MACIÇA, E, ESTRUTURA FIBROSA METÁLICA A invenção se refere a um processo (200) para a fabricação de uma estrutura fibrosa metálica (100) por tecelagem com fios de trama metálicos e fios de urdidura metálicos. A invenção é caracterizada pelo fato de que comporta uma etapa que compreende a tecelagem da estrutura fibrosa (100) através de tecelagem sucessiva de grampos metálicos (301') que são usados como fios de trama. Para fins de tecelagem, cada um dos braços (302, 303) de cada um dos grampos metálicos (301') é introduzido em pelo menos uma passagem, sendo cada passagem formada por dois fios de urdidura.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um processo de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica para tecelagem que permite a realização de uma peça maciça tal como, por exemplo, um reforço metálico de pá de turbomáquina.

[0002] Mais particularmente, a invenção se refere a um processo de fabricação para tecelagem que permite realizar um reforço metálico de bordo de ataque de pá de turbomáquina.

[0003] O domínio da invenção é aquele das turbomáquinas e, mais particularmente, aquele de pás de ventilador, em material composto ou metálico, de turbomáquina e no qual o bordo de ataque comporta um reforço estrutural metálico.

[0004] Entretanto, a invenção é igualmente aplicável à realização de um reforço metálico destinado a reforçar um bordo de ataque ou um bordo de fuga de pá de todo tipo de turbomáquina, terrestre ou aeronáutica, e notadamente, um turbomotor de helicóptero ou um turborreator de avião, mais igualmente de hélices tais como hélices de ventiladores duplos de rotação contrária não carenados (“rotor aberto” ou "open rotor" em língua inglesa).

[0005] A invenção é igualmente aplicável à realização de todas as peças maciças de forma geométrica complexa.

[0006] Destaca-se que o bordo de ataque corresponde à parte anterior de um perfil aerodinâmico que faz face ao fluxo de ar e que divide o escoamento de ar em um escoamento de ar de intradorso e em um escoamento de ar extradorso. O bordo de fuga corresponde à parte posterior de um perfil aerodinâmico em que se encontram os escoamentos de intradorso e de extradorso.

[0007] As pás de turbomáquina, e notadamente as pás de ventilador, são submetidas a importantes tensões mecânicas, ligadas notadamente à velocidade de rotação, e devem satisfazer às condições rígidas de peso e dimensão.

[0008] Consequentemente, utilizam-se pás em materiais compostos que são mais leves e que têm melhor resistência ao calor.

[0009] É conhecido o fornecimento das pás de ventilador de uma turbomáquina, realizadas em materiais compostos, com um reforço estrutural metálico que se estende por toda a altura da pá e do outro lado de seu bordo de ataque, conforme mencionado no documento n° EP1908919. Tal reforço permite proteger a palheta composta no momento de um impacto de um corpo estranho no ventilador tal como, por exemplo, um pássaro, granizo ou ainda pedras.

[0010] Em particular, o reforço estrutural metálico protege o bordo de ataque da pá composta ao evitar os riscos de delaminação, de ruptura de fibra ou ainda de danos por cisão de fibra/matriz.

[0011] De maneira clássica, uma pá de turbomáquina comporta uma superfície aerodinâmica que se estende, de acordo com uma primeira direção, entre um bordo de ataque e um bordo de fuga e, de acordo com uma segunda direção sensivelmente perpendicular à primeira direção, entre um pé e um pico da pá. O reforço estrutural metálico complementa a forma do bordo de ataque da superfície aerodinâmica da pá e se estende, de acordo com a primeira direção, do outro lado do bordo de ataque da superfície aerodinâmica da pá para complementar o perfil de intradorso e de extradorso da pá e, de acordo com a segunda direção, entre o pé e o pico da pá.

[0012] De maneira conhecida, o reforço estrutural metálico é uma peça metálica em titânio realizada inteiramente porfresagem a partir de um bloco de material.

[0013] Porém, o reforço metálico de um bordo de ataque de pá é uma peça complexa a ser realizada, que precisa de numerosas operações de repetição e de ferramentas complexas, o que implica em custos de realização importantes.

[0014] É conhecida a realização de peças maciças e notadamente de reforços metálicos de pá de turbomáquina a partir de uma estrutura fibrosa metálica tridimensional realizada para a tecelagem de fios metálicos, e de um processo de prensagem isostática a quente em uma ferramenta que provoca a aglomeração de fios metálicos da estrutura fibrosa metálica, de maneira a obter uma peça maciça, sendo esse processo descrito no pedido de patente n° FR0858098.

[0015] De maneira clássica, a tecelagem da estrutura fibrosa é realizada para tecelagem através de uma pluralidade de fios de urdidura e de fios de trama metálicos cujo diâmetro dos fios é da ordem de algumas dezenas de milímetros, tipicamente entre 0,1 mm e 0,3mm.

[0016] A estrutura fibrosa assim obtida para tecelagem é uma estrutura plana e relativamente rígida que precisa ser deformada para obter uma estrutura fibrosa pré- formada, de modo a permitir sua introdução em uma ferramenta de forma.

[0017] No âmbito da realização de um reforço de pá de turbomáquina, a estrutura fibrosa é tecida com fios à base de titânio, o que é difícil de tomar forma, notadamente devido ao limite elástico elevado do titânio.

[0018] Por esse motivo, a estrutura fibrosa é deformada através de uma ferramenta específica, como uma dobradura antes de colocar a mesma na ferramenta. O tamanho da estrutura fibrosa a ser pré-formada é, portanto, dependente das dimensões da dobradura. Assim, as dimensões de tecelagem das estruturas fibrosas são diretamente limitadas pela capacidade da dobradura disponível no local.

[0019] Nesse contexto, a invenção busca solucionar os problemas mencionados acima ao propor um processo de tecelagem que permite obter estruturas fibrosas de dimensões importantes e sem depender da capacidade da ferramenta de deformação disponível.

[0020] Para esse fim, a invenção propõe um processo de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica para tecelagem através de fios de trama metálicos e de fios de urdidura metálicos caracterizada pelo fato de que comporta uma etapa de tecelagem da dita estrutura fibrosa para tecelagem sucessiva de grampos metálicos que agem como fios de trama, sendo a dita tecelagem realizada pela introdução de qualquer um dos braços de qualquer um dos ditos grampos metálicos em pelo menos uma passagem, sendo cada passagem formada por dois fios de urdidura.

[0021] Entende-se por grampo uma peça metálica, tal como um fio metálico, curvada ou dobrada que comporta dois braços de extremidade ligados por um elemento de junção de modo a formar, por exemplo, uma peça sensivelmente em forma de U ou de V.

[0022] Entende-se por passagem um espaço formado por dois fios de urdidura, o que permite a introdução de um fio de trama.

[0023] Graças à invenção, é possível realizar simplesmente uma estrutura fibrosa de grande dimensão na qual a forma é dotada no momento da etapa de tecelagem pela forma dos grampos que agem como fios de trama. Assim, o processo de acordo com a invenção permite realizar uma tecelagem de uma estrutura fibrosa em três dimensões.

[0024] Assim, de acordo com a invenção, a tecelagem de qualquer um dos braços do grampo em uma passagem de dois fios de urdidura é realizada de acordo com dois planos distintos de tecelagem. Esses planos de tecelagem podem ser paralelos ou não, sendo a disposição dos planos de tecelagem de dois braços uma função da forma do grampo.

[0025] O processo de acordo com a invenção permite, assim, se franquear de uma etapa independente de deformação da estrutura fibrosa através de uma ferramenta específica relativamente dispendiosa e limitante, por suas dimensões, das dimensões da estrutura fibrosa.

[0026] Assim, por exemplo, para realizar um reforço metálico de pá de turbomáquina, será suficiente simplesmente posicionar a estrutura fibrosa tecida em uma ferramenta de forma para realizar a peça final através de um processo de compactação a quente.

[0027] A pré-forma da estrutura fibrosa é dotada da etapa de tecelagem em si mesma, e como consequência o processo não precisa da etapa subsequente de deformação da estrutura fibrosa por forjamento a frio e/ou a quente com uma ferramenta, tal como uma dobradura, de modo a impor um ângulo particular à estrutura fibrosa.

[0028] O processo de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica de acordo com a invenção pode apresentar igualmente uma ou mais das características abaixo, consideradas individualmente ou de acordo com todas as combinações tecnicamente possíveis: - antes da dita etapa de tecelagem, o dito processo comporta uma etapa de realização dos ditos grampos metálicos por dobramento de segmentos metálicos de forma retilínea; - antes da dita etapa de dobramento, o dito processo comporta uma etapa de corte de uma pluralidade de segmentos metálicos; - os ditos grampos metálicos são dobrados no momento da dita etapa de dobramento em forma de U e/ou em forma de V.

[0029] A invenção tem igualmente como objetivo um processo de realização de uma peça maciça caracterizada pelo fato de que comporta: - as etapas de fabricação de uma estrutura fibrosa de acordo com a invenção; - uma etapa de prensagem isostática a quente da dita estrutura fibrosa que provoca a aglomeração de fios metálicos da dita estrutura fibrosa de maneira a obter uma peça maciça.

[0030] Vantajosamente, a dita peça maciça é um reforço metálico de bordo de ataque ou de bordo de fuga de pá de ventilador de turbomáquina.

[0031] Vantajosamente, a dita peça maciça é um reforço metálico de hélice.

[0032] A invenção tem igualmente como objetivo uma estrutura fibrosa realizada pelo processo de fabricação, de acordo com a invenção, caracterizada pelo fato de que é formada por uma pluralidade de fios de urdidura e uma pluralidade de fios de trama tecidos, sendo os fios de trama formados por grampos metálicos pré-formados.

[0033] Vantajosamente, a dita pluralidade de fios de urdidura e a dita pluralidade de fios de trama são fios metálicos à base de titânio e/ou fios de SiC-Titânio e/ou fios de SiC-Boro e/ou fios de SiC-SiC.

[0034] Outras características e vantagens da invenção se destacarão de forma mais clara na descrição que é fornecida abaixo, a título indicativo e sob hipótese alguma limitativo, em referência às Figuras anexas, entre as quais: - a Figura 1 é uma vista lateral de uma pá que comporta um reforço estrutural metálico de bordo de ataque obtido à partir de uma estrutura fibrosa através de um processo de fabricação de acordo com a invenção; - a Figura 2 é uma vista parcial em corte da Figura 1, de acordo com um plano de corte AA; - a Figura 3 é um esquema sinótico que apresenta as principais etapas de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica do processo de acordo com a invenção, por exemplo, para realizar um reforço estrutural metálico de bordo de ataque de pá de turbomáquina; - a Figura 4 ilustra uma vista parcial da estrutura fibrosa no momento da primeira etapa do processo de fabricação de acordo com a invenção; - a Figura 5 ilustra uma vista parcial da estrutura fibrosa no momento da segunda etapa do processo de fabricação de acordo com a invenção; - a Figura 6 ilustra de maneira esquemática uma vista lateral de uma porção da estrutura fibrosa no momento da terceira etapa do processo de fabricação de acordo com a invenção: - a Figura 7 ilustra de maneira esquemática uma vista em corte da estrutura fibrosa ilustrada na Figura 6 de acordo com um eixo geométrico B-B; - a Figura 8 ilustra uma vista parcial em perspectiva da estrutura fibrosa final obtida pelo processo de fabricação de acordo com a invenção.

[0035] Em todas as Figuras, os elementos comuns portam os mesmos números de referência, exceto se citado o contrário.

[0036] A Figura 1 é uma vista lateral de uma pá que comporta um reforço estrutural metálico de bordo de ataque obtido através do processo de realização de acordo com a invenção.

[0037] A pá 10 ilustrada é, por exemplo, uma pá móvel de ventilador de uma turbomáquina (não representado).

[0038] A pá 10 comporta uma superfície aerodinâmica 12 que se estende de acordo com uma primeira direção axial 14 entre um bordo de ataque 16 e um bordo de fuga 18 e, de acordo com uma segunda direção radial 20, sensivelmente perpendicular à primeira direção 14 entre um pé 22 e um pico 24.

[0039] A superfície aerodinâmica 12 forma a face de extradorso 13 e de intradorso 11 da pá 10, somente a face de extradorso 13 da pá 10 é representada na Figura 1. O intradorso 11 e o extradorso 13 formam as faces laterais da pá 10, que ligam o bordo de ataque 16 ao bordo de fuga 18 da pá 10.

[0040] Nesse modo de realização, a pá 10 é uma pá composta obtida tipicamente pela formação de uma textura fibrosa tecida. A título de exemplo, o material composto utilizado pode ser composto por uma mistura de fibras de carbono tecidos e de uma matriz resinosa, sendo a mistura formada por moldagem através de um processo de injeção de resina de tipo RTM (para "Resin Transfer Molding") ou ainda VARRTM (para Vaccum Resin Transfer Molding).

[0041] A pá 10 comporta um reforço estrutural metálico 30 colado no nível de seu bordo de ataque 16, e que se estende, por sua vez, de acordo com a primeira direção 14 do outro lado do bordo de ataque 16 da superfície aerodinâmica 12 da pá 10 e, de acordo com a segunda direção 20, entre o pé 22 e o pico 24 da pá.

[0042] Conforme representado na Figura 2, o reforço estrutural 30 complementa a forma do bordo de ataque 16 da superfície aerodinâmica 12 da pá 10, que prolonga para formar um bordo de ataque 31, dito bordo de ataque do reforço.

[0043] De maneira clássica, o reforço estrutural 30 é uma peça em monobloco que comporta uma seção sensivelmente em forma de V que apresenta uma base 39 que forma o bordo de ataque 31, e prolongada por dois flancos laterais 35 e 37 que complementam respectivamente o intradorso 11 e o extradorso 13 da superfície aerodinâmica 12 da pá. Os flancos 35, 37 apresentam um perfil delgado ou afinado em direção ao bordo de fuga da pá.

[0044] A base 39 comporta um perfil interno 33 arredondado apto para complementar a forma arredondada do bordo de ataque 16 da pá 10.

[0045] O reforço estrutural 30 é metálico e preferencialmente à base de titânio. Esse material apresenta, de fato, uma grande capacidade de absorção de energia devida aos impactos. O reforço é colado na pá 10 através de cola conhecida pelo versado na técnica como, por exemplo, uma cola cianoacrílica ou ainda epóxi.

[0046] Esse tipo de reforço estrutural metálico 30 utilizado para o reforço de pá composta de turbomáquina é mais particularmente descrito notadamente no pedido de patente EP1908919.

[0047] O processo de acordo com a invenção permite realizar notadamente um reforço estrutural tal como o ilustrado na Figura 2, sendo que a Figura 2 ilustra o reforço 30 em seu estado final.

[0048] A Figura 3 representa um esquema sinótico que ilustra as principais etapas de um processo de fabricação 200 de uma estrutura fibrosa metálica 300, que permite realizar, por exemplo, um reforço estrutural metálico 30 de bordo de ataque de pá 10 tal como ilustrado nas Figuras 1 e 2.

[0049] A primeira etapa 210 do processo de fabricação 200 é uma etapa de corte de uma pluralidade de segmentos metálicos 301 a partir de um fio metálico contínuo, por exemplo, emitido de uma fieira, na qual o comprimento de cada segmento 301 é determinado em função da peça final a ser realizada. Os segmentos metálicos 301 assim cortados são ilustrados na Figura 1. Cada segmento metálico 301 pode ter, portanto, um comprimento específico em função de sua localização na malha da estrutura fibrosa.

[0050] O diâmetro dos segmentos metálicos 301 pode variar em função das necessidades do usuário, e da espessura do material necessária para a realização da peça. A determinação do diâmetro dos segmentos é realizada em função de um compromisso entre a flexibilidade da estrutura fibrosa e a espessura do material necessária na ferramenta.

[0051] A segunda etapa 220 do processo de fabricação 200 é uma etapa de moldagem a frio ou de formação de segmentos metálicos 301 recortados no momento da primeira etapa 210. Essa segunda etapa é ilustrada na Figura 6.

[0052] Essa segunda etapa permite a formação a frio (isto é, em temperatura ambiente) de cada segmento metálico 301 retilíneo por deformação plástica, de modo a obter um segmento metálico pré-formado 301', cuja geometria é determinada em função da peça final a ser realizada e notadamente em função da forma da ferramenta de compactação que serve para a realização da peça final.

[0053] Os segmentos metálicos 301' são deformados através de uma ferramenta simples que é possível de ser acionada manualmente, a deformação individual de cada segmento não precisa de meios hidráulicos consequentes para realizar a deformação. Vantajosamente, a ferramenta de deformação é uma ferramenta clássica de deformação que é possível de ser automatizada e de calibrar tanto no nível da forma final dos segmentos metálicos 301' quanto na força de pressão em função das necessidades do usuário.

[0054] Assim, os segmentos metálicos 301' podem ser deformados de modo individual ou em grupo formado por uma pluralidade de segmentos metálicos.

[0055] A etapa 220 de deformação de segmentos permite, assim, passar de um segmento metálico 301 de forma retilínea para um segmento metálico 301' pré- formado com a forma de um grampo que comporta dois braços 302 e 303 sensivelmente retilíneos ligados entre si por um elemento de junção 304 que foi submetido a pelo menos uma deformação. Os comprimentos dos braços 302 e 303 podem ser diferentes para um mesmo grampo. O segmento metálico 301 pode ser também inteiramente ou parcialmente comprimido (por exemplo, por uma restrição de espessura local) ou mesmo emitido a partir de um perfil não circular, mas de tipo quadrado, retangular, hexagonal, etc.

[0056] No âmbito da realização de um reforço metálico de pá de turbomáquina, os segmentos 301' são vantajosamente dobrados em forma de U ou de V.

[0057] A terceira etapa 230 do processo de fabricação 200 é uma etapa de tecelagem tridimensional de uma estrutura fibrosa 100 tal como a ilustrada nas Figuras 6, 7 e 8.

[0058] A Figura 6 ilustra de maneira esquemática uma vista lateral de uma porção da estrutura fibrosa 100 obtida para tecelagem de segmentos metálicos pré-formados no momento da segunda etapa.

[0059] A Figura 7 ilustra de maneira esquemática uma vista em corte da estrutura fibrosa 100, de acordo com o eixo geométrico B-B representado na Figura 7.

[0060] Enfim, a Figura 8 é uma vista em perspectiva de uma porção da estrutura fibrosa 100 obtida pelo processo de fabricação 200 de acordo com a invenção.

[0061] A etapa 230 de tecelagem permite realizar uma ou mais estrutura(s) fibrosa(s) metálica(s) 100 em três dimensões para a realização da peça final.

[0062] Como tal, a estrutura fibrosa 100 é formada por uma pluralidade de "fios de urdidura" e de "fios de trama"; em que os segmentos metálicos pré-formados 301' agem como fios de trama nesse exemplo de realização.

[0063] A etapa de tecelagem 230 é realizada para tecelagem sucessiva de cada segmento metálico pré-formado 301' que age como fio de trama nas passagens formadas por dois fios de urdidura.

[0064] Mais precisamente, a tecelagem é realizada pela introdução de qualquer um dos braços 302 e 303 de cada segmento metálico pré-formado 301' em menos uma passagem 305, 306 formada por dois fios de urdidura.

[0065] Entende-se por passagem um espaço formado por dois fios de urdidura, o que permite a introdução de um fio de trama.

[0066] A etapa de tecelagem 230 é realizada através de uma ferramenta de tecelagem de tipo tear que comporta meios aptos para formar pelo menos duas passagens 305, 306 distintas que se abrem e se fecham de maneira simultânea, de modo que os dois braços 302, 303 de cada segmento metálico pré-formado 301' são tecidos simultaneamente em pelo menos duas passagens 305, 306 distintas.

[0067] Assim, cada segmento metálico 301' é tecido pela introdução de qualquer um desses braços em pelo menos uma passagem 305, 306 de modo a formar a estrutura fibrosa 100.

[0068] Cada segmento metálico pré-formado 301' é inserido nas passagens 306, 307, por exemplo, através de uma forquilha que sustenta o segmento metálico pré- formado 301' e posiciona os mesmos nas passagens correspondentes.

[0069] Os motivos de tecelagem da estrutura fibrosa 100 são classicamente os motivos de tecelagem utilizados, por exemplo, no domínio da tecelagem de fibras compostas, por exemplo, conforme os motivos de tecelagem de tipo sarja, tafetá, cetim, ou ainda os motivos de tecelagem descritos no pedido de patente EP1526285, exceto que o fio de trama é um fio pré-formado e não retilíneo.

[0070] Os segmentos metálicos são principalmente fios à base de titânio. Entretanto, é possível incorporar na tecelagem segmentos metálicos à base de carboneto de silício e de titânio (SiC-Ti), de fios revestidos com Boro (fio de SiC-Boro) ou de Carboneto de Silício (fio de SiC-SiC).

[0071] De um modo geral, a designação de uma fibra de SiC-Ti ou SiC/Ti designa para o versado na técnica uma fibra de SiC induzida por uma liga à base de titânio.

[0072] Os segmentos metálicos 301, 301' têm sensivelmente um diâmetro que varia entre 0,1 mm e 5 mm.

[0073] A estrutura fibrosa 100 é em seguida compactada em uma ferramenta de forma por prensagem isostática a quente (HIP para Hot Isostatic Pressing, em língua inglesa).

[0074] A prensagem isostática a quente é um processo de fabricação muito utilizado e conhecido para reduzir a porosidade dos metais e influenciar na densidade de diversos metais, tais como as cerâmicas. O processo de prensagem isostática permite, além disso, aprimorar as propriedades mecânicas, a possibilidade de exploração dos materiais.

[0075] A prensagem isostática é realizada em temperatura alta (de maneira clássica entre 400°C e 1,400°C, e da ordem de 1,000°C para o titânio) e em pressão isostática.

[0076] Assim, a aplicação do calor, combinada com a pressão interna, elimina os espaços ocos da estrutura fibrosa 100, assim como as microporosidades, através de uma combinação de deformação plástica, de fluência e de soldagem de difusão, de modo a formar a peça final.

[0077] No caso de realização de um reforço metálico de pá de turbomáquina, a peça final comporta os perfis, interno e externo, do reforço metálico 30. A peça final realizada é, em seguida, desenformada da ferramenta.

[0078] A etapa de prensagem isostática é realizada a vácuo, vantajosamente a vácuo secundário, seja em uma ferramenta soldada na qual o vácuo secundário é realizado, seja sob vácuo em autoclave; a escolha do processo depende do número de peças a serem produzidas. O vácuo secundário permite evitar a presença de oxigênio na ferramenta e no nível da estrutura fibrosa, no momento da etapa de prensagem isostática do titânio.

[0079] A ferramenta é realizada em uma liga mecânica, dita superliga ou liga de alto desempenho.

[0080] A prensagem isostática pode comportar previamente uma etapa de limpeza, de desengorduramento e/ou de um ataque químico da estrutura fibrosa de modo a suprimir as impurezas residuais da estrutura fibrosa.

[0081] Vantajosamente, a etapa de limpeza das impurezas é realizada por têmpera da mistura fibrosa em um banho de agente de limpeza ou de agente químico.

[0082] E m associação com essas principais etapas de realização, a peça após a compactação pode precisar das operações de acabamento e de repetição por usinagem, de modo a obter o reforço 30. Essas operações de repetição podem comportar: - uma operação de repetição do perfil da base 39 do reforço 30, de modo a refinar o mesmo e notadamente o perfil aerodinâmico do bordo de ataque 31; - uma operação de repetição dos flancos 35, 37; em que essa etapa consiste notadamente em limitar os flancos 35, 37 e em adelgaçar os flancos de intradorso e de extradorso; - uma operação de acabamento que permite obter o estado de superfície solicitado.

[0083] A presente invenção foi principalmente descrita com a utilização de segmentos metálicos à base de titânio para a realização da estrutura fibrosa; entretanto, o processo de realização é igualmente aplicável com qualquer outro material metálico que apresente propriedades que permitem a moldagem superplástica e/ou a soldagem de difusão.

[0084] A invenção foi particularmente descrita para a realização de uma estrutura fibrosa para a realização de um reforço metálico de uma pá composta por turbomáquina; entretanto, a invenção é igualmente aplicável à realização de uma estrutura fibrosa para a realização de um reforço metálico de uma pá metálica de turbomáquina, para a realização de um reforço metálico de um bordo de fuga de uma pá de turbomáquina, para a realização de um reforço metálico de hélice.

[0085] As outras vantagens da invenção são notadamente as seguintes: - redução dos custos de realização; - redução do tempo de realização; - simplificação da linha de fabricação; - redução dos custos de material.

Claims

1. Processo de fabricação (200) de uma estrutura fibrosa metálica tridimensional (100) por tecelagem através de fios de trama metálicos e de fios de urdidura metálicos, caracterizado pelo fato de que comporta uma etapa (230) de tecelagem em três dimensões (100) por tecelagem sucessiva de uma pluralidade de grampos metálicos (301') que agem como fios de trama, cada grampo metálico (301’) sendo formado por um fio dobrado e comportando dois braços de extremidade (302, 303) interconectados por um elemento de junção (304), sendo a dita tecelagem realizada pela introdução de cada um dos braços (302, 303) de cada um dos ditos grampos metálicos (301') em pelo menos uma passagem (305, 306), sendo cada passagem (305, 306) formada por dois fios de urdidura.

2. Processo de fabricação (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, antes da dita etapa (230) de tecelagem, o dito processo comporta uma etapa (220) de realização dos ditos grampos metálicos (301') por dobramento de segmentos metálicos (301) de forma retilínea.

3. Processo de fabricação (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, antes da dita etapa (220) de dobramento, o dito processo comporta uma etapa (210) de corte de uma pluralidade de segmentos metálicos (301).

4. Processo de fabricação (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os ditos grampos metálicos (30T) são dobrados no momento da dita etapa de dobramento (220) em forma de U e/ou em forma de V.

5. Processo de realização de uma peça maciça, caracterizado pelo fato de que comporta: - as etapas do processo de fabricação de uma estrutura fibrosa metálica (100) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4; - uma etapa de prensagem isostática a quente da dita estrutura fibrosa (100) que provoca a aglomeração dos fios metálicos da dita estrutura fibrosa metálica (100), de maneira a obter uma peça maciça.

6. Processo de realização de uma peça maciça, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita peça maciça é um reforço metálico do bordo de ataque ou do bordo de fuga de pá de ventilador de turbomáquina.

7. Processo de realização de uma peça maciça, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a dita peça maciça é um reforço metálico de hélice.

8. Estrutura fibrosa metálica (100) realizada pelo processo de fabricação como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de ser formada por uma pluralidade de fios de urdidura e uma pluralidade de fios de trama tecidos, sendo os fios de trama formados por grampos metálicos (30T) pré-formados.

9. Estrutura fibrosa metálica (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a dita pluralidade de fios de urdidura e a dita pluralidade de fios de trama são fios metálicos à base de titânio e/ou fios de SiC-titânio.